• Thursday April 18,2019

Adakah Kehidupan Berevolusi dalam Es?

Hauke ​​Trinks menghabiskan 13 bulan di Far North yang mengkaji ais dan potensinya sebagai inkubator untuk kehidupan.
Gambar ihsan Marie Tieche

Suatu pagi pada akhir tahun 1997, Stanley Miller mengangkat sebuah botol kaca dari tong sejuk yang menggelegak. Selama 25 tahun dia telah menghidupkan botol itu seolah-olah itu adalah orkid yang eksotik, memeriksa setiap hari, sambil menambah beberapa pelet ais kering yang diperlukan untuk mengekalkannya pada -108 darjah Fahrenheit. Dia telah mengatakan hampir tidak seorang pun mengenainya. Sekarang dia menetapkan kapsul masa beku untuk mencairkan, mengakhiri eksperimen yang telah berlangsung lebih dari satu pertiga daripada 68 tahun.

Miller telah mengisi botol pada tahun 1972 dengan campuran amonia dan sianida, bahan kimia yang dipercayai ahli sains di bumi awal dan mungkin telah menyumbang kepada kebangkitan hidup. Dia kemudiannya menyejukkan campuran ke suhu bulan es Yupiter di Europa-terlalu sejuk, kebanyakan ahli sains telah mengandaikan, kerana banyak perkara yang berlaku. Miller tidak bersetuju. Memeriksa botol di makmalnya di University of California di San Diego, dia akan melihat siapa yang betul.

Ketika Miller dan bekas pelajarnya, Jeffrey Bada menanggalkan beku dari botol pagi itu, mereka dapat melihat sesuatu yang telah terjadi. Campuran ammonia dan sianida, yang biasanya tidak berwarna, telah mendalam kepada amber, menonjolkan web retak di dalam ais. Miller mengangguk dengan tenang, tetapi Bada terkejut. Ia adalah warna yang kedua-dua lelaki tahu dengan baik-warna polimer kompleks yang terdiri daripada molekul organik. Ujian kemudian mengesahkan makna Miller dan Bada. Lebih dari seperempat abad, campuran ammonia-cyanide beku telah bergabung ke dalam molekul kehidupan: nukleobase, blok bangunan RNA dan DNA, dan asid amino, blok bangunan protein. Kandungan vial akan menyokong akaun baru tentang bagaimana kehidupan bermula di Bumi dan akan membangkitkan kedua-dua kejutan dan keraguan di seluruh dunia.

Walaupun salah satu daripada percubaan akhir Miller, ia pasti bukan kata akhir. Beberapa tahun kebelakangan ini telah menyaksikan aliran bukti yang kukuh, termasuk satu eksperimen-begitu baru ia belum diterbitkan-bahawa rakan sekerja Miller, yang terdahulu Leslie Orgel, dipanggil "menakjubkan".

Selama beberapa dekad, orang-orang yang mempelajari asal usul kehidupan membayangkan bahawa ia muncul dalam keadaan yang halus dari sup primordial, kolam tropika, walaupun mendidih vulkanik. Miller dan beberapa saintis lain mula mengesyaki bahawa kehidupan tidak bermula dengan kehangatan tetapi dalam suhu ais yang sedikit benda hidup kini boleh bertahan. Undang-undang kimia yang paling mungkin memihak kepada ais, kata Bada, kini di Institut Oseanografi Scripps di La Jolla, California. "Kita sudah lama bertengkar, " katanya, "keadaan sejuk itu lebih masuk akal, secara kimia, daripada keadaan hangat."

Gambar ihsan Marie Tieche

Eksperimen beku Miller adalah bukti yang menarik untuk idea itu. Walaupun kehidupan memerlukan air cecair, sejumlah kecil cecair dapat bertahan walaupun pada -60 ° F. Poket air mikroskopik di dalam ais mungkin telah mengumpulkan molekul mudah seperti Miller yang disintesis, memasangnya menjadi rantai yang lebih panjang dan panjang. Satu kawasan padu ais ais tunggal mengandungi satu juta atau lebih ruang cair, tiub ujian mikroskopik yang boleh mencipta campuran unik RNA yang akhirnya membentuk kehidupan pertama.

Jika kehidupan di Bumi timbul dari ais, maka peluang kita untuk mencari kehidupan di tempat lain di dalam sistem solar-tidak lagi di tempat lain di galaksi-mungkin lebih baik daripada yang kita bayangkan.

Botol amonia dan sianida yang mengerikan di makmal Miller adalah salah satu minuman koktel kimia yang dia teruskan, penuaan seperti wain di dalam bilik bawah tanah. Beberapa contoh duduk di dalam peti sejuk, yang lain di bawah sink, dan yang lain di dalam air mandi dikekalkan pada pelbagai suhu. Mereka adalah sebahagian daripada usaha untuk memahami reaksi kimia yang mesti dibentangkan selama beribu tahun di Bumi awal. Lokasi setiap sampel telah disimpan di kepala Miller; kadang-kadang dia akan memberikan satu kepada seorang pelajar untuk menganalisis.

Matthew Levy, seorang pelajar lepasan dari Miller dan kini seorang ahli biologi molekul di Kolej Perubatan Albert Einstein di New York City, mengingat telah menyerahkan satu daripada sampel berusia 25 tahun itu untuk bekerja. "Saya takut, " katanya. "Saya berfikir, contoh-contoh ini lebih tua daripada saya." Levy membakar lubang baju beliau selama beberapa minggu yang akan datang kerana dia membubarkan sampel dengan asid hidroklorik dan melancarkannya melalui instrumen yang dipanggil kromatografi cecair berprestasi tinggi untuk mengenal pasti bahan kimia yang telah terbentuk. Pen merah dan hijau pada peranti menjejaki puncak kecerdasan pada jalur kertas bergulir. Puncak-puncak itu bersamaan dengan tujuh asid amino dan 11 jenis nukleobase.

"Apa yang luar biasa, " kata Bada, "adalah hasil dalam eksperimen beku ini lebih baik, untuk beberapa sebatian, berbanding dengan eksperimen suhu bilik."

Terdapat orang yang mendapati hasilnya sedikit terlalu luar biasa. Apabila Bada dan Miller mengemukakan penemuan mereka ke jurnal sains peringkat tinggi, artikel itu ditolak. Seorang peninjau naskah merasakan bahawa molekul-molekul tersebut pasti telah terbentuk ketika sampel dicairkan, tidak dibekukan pada temperatur yang rendah -108 ° F. Jadi Miller, Bada, dan Levy melakukan lebih banyak percubaan untuk menunjukkan bahawa pencairan tidak memainkan peranan. Mereka menerbitkan hasilnya dalam jurnal lain, Icarus, pada tahun 2000.

Keraguan yang mereka hadapi difahami. Reaksi kimia perlahan apabila suhu jatuh, dan mengikut pengiraan standard, tindak balas yang menyusun molekul sianida ke dalam asid amino dan nucleobases harus dijalankan seratus ribu kali lebih perlahan pada -112 ° F berbanding pada suhu bilik. Dengan perhitungan itu, walaupun Miller telah menjalankan percubaannya selama 250 tahun-apalagi 25-dia sepatutnya tidak melihat apa-apa.

Ini adalah hujah utama terhadap percubaan Miller, dan terhadap asal kehidupan sejuk secara umum. Tetapi perkara yang pelik berlaku apabila anda membekukan bahan kimia dalam ais. Sesetengah tindak balas perlahan, tetapi yang lain sebenarnya mempercepatkan-terutamanya tindak balas yang melibatkan bergabung dengan molekul kecil menjadi yang lebih besar. Paradoks seolah-olah ini disebabkan oleh proses yang dipanggil pembekuan eutektik. Sebagai bentuk kristal ais, ia tetap tulen: Hanya molekul air menyertai kristal yang semakin berkembang, sementara kekotoran seperti garam atau sianida dikecualikan. Kekotoran ini menjadi sesak dalam kantung mikroskopik cecair di dalam ais, dan kerengsaan ini menyebabkan molekul bertaburan lebih kerap. Secara kimia, ia mengubah tarian sekolah bergred ketujuh ke dalam masjid moshap yang mengamuk.

"Biasanya apabila anda menyejukkan perkara, kadar tindak balas turun, " kata Leslie Orgel, yang mempelajari asal-usul kehidupan di Institut Salk di La Jolla, California, dari tahun 1960-an hingga kematiannya pada Oktober lalu. "Tetapi dengan pembekuan eutektik, konsentrasi naik begitu cepat sehingga mereka lebih daripada membuat" perbezaan.

Cyanide adalah calon yang baik sebagai molekul prekursor dalam model kehidupan dalam peti ais untuk beberapa sebab. Pertama, para saintis planet mengesyaki bahawa sianida banyak terdapat di Bumi awal, didepositkan di sini oleh komet atau dicipta di atmosfera oleh cahaya ultraviolet atau kilat (apabila atmosfer menjadi kaya oksigen, 2.5 bilion tahun silam, proses itu akan berhenti). Kedua, walaupun sianida mematikan haiwan moden, ia mempunyai kecenderungan mudah untuk menyusun diri menjadi molekul yang lebih besar. Ketiga, dan mungkin yang paling penting, tidak kira berapa banyak sianida yang hujan turun, ia hanya dapat tertumpu dalam persekitaran yang sejuk-bukan di lagun pantai yang panas-karena ia lebih cepat menguap daripada air.

"Titik kuat pembekuan, " menurut Orgel, "adalah anda menumpukan hal-hal yang sangat efisien tanpa penyejatan." Pembekuan juga membantu memelihara molekul rapuh seperti nukleobase, memanjangkan hayat mereka dari hari ke abad dan memberi mereka masa untuk mengumpulkan dan mungkin mengatur sesuatu yang lebih menarik seperti kehidupan.

Orgel dan rakan sekerjanya mencadangkan idea-idea ini pada tahun 1966, apabila dia menunjukkan bahawa cyanide beku berkumpul secara efisien ke dalam molekul yang lebih besar. Alan Schwartz, ahli biokimia di Universiti Nijmegen di Belanda, mengambil idea lebih lanjut apabila beliau menunjukkan pada tahun 1982 bahawa sianida beku, di hadapan ammonia, boleh membentuk nukleobase yang dipanggil adenine. Dan Stanley Miller mungkin mempunyai kesan eutectic dalam fikiran ketika dia memakai sampel terkenal sekarang di ruang pembekuan penuh ais kering dan aseton.

Walaupun Miller dan Orgel mengikut petunjuk mereka di makmal, para saintis lain mengejar obsesinya dengan asal-usul dingin kehidupan ke hujung bumi.

Gambar ihsan Marie Tieche

Pada bulan Julai 2002 sebuah kapal kecil menjatuhkan Hauke ​​Trinks di pantai Nordaustland, sebuah pulau berbatu yang terbungkus dalam glasier dan hampir tanpa tumbuhan. Trinks, kemudian seorang ahli fizik di Universiti Teknikal Hamburg-Harburg di Jerman, telah datang ke Nordaustland-jauh di utara Arktik Circle-untuk menyongsong 4 bilion tahun kembali ke masa ke era tidak lama selepas akhir pengeboman Bumi oleh asteroid . Menurut beberapa model evolusi solar, matahari adalah 30 peratus dimmer pada masa itu, yang memberikan kurang haba kepada Bumi. Jadi sebaik sahaja hujan batu asteroid berhenti, Bumi mungkin menyejukkan ke suhu permukaan purata -40 ° F dan kerak ais sebanyak 1000 kaki tebal mungkin telah menutupi lautan. Ramai saintis telah hairan bagaimana kehidupan boleh timbul di planet yang pada dasarnya adalah bola salji gergasi. Jawapannya, Trinks disyaki, melibatkan ais laut.

Trinks telah berminat dalam ais laut 10 tahun yang lalu, sambil mempelajari kecenderungannya untuk mengumpul bahan pencemar dari atmosfera dan menumpukan mereka dalam kantong cecair di dalam ais. Dia berupaya untuk meneroka sama ada lapisan ais yang menutupi lautan awal Bumi mungkin telah berkumpul dan dipasang molekul organik.

Trinks beroperasi mikroskopnya
di meja persembahan.
Gambar ihsan Hauke ​​Trinks

Dengan beberapa peti bekalan dan dua anjing luncur, Trinks dan pasangannya, Marie Tieche, berkibar di kabin di Nordaustland selama 13 bulan. Setiap pagi mereka memantau suhu ais dan menyediakan eksperimen hari ini. Untuk mengkaji rangkaian poket cecair, Trinks menyuntik pewarna ke dalam ais dan menyaksikan mikroskop semasa mereka menyebar.

Musim sejuk mendalam, kegelapan 24 jam menurun, dan merkuri menjunam ke -20 ° F. Trinks meneruskan eksperimennya, kadang-kadang membanting kuali bersama-sama untuk mengejar beruang kutub. Sekali walrus terjatuh melalui ais dan menyeret beberapa instrumen Trinks ke lautan.

Dia membina meja makeshift dari papan kayu dan tin petrol yang dibuang. Dia meneliti kepingan ais di bawah mikroskop, hudinya menarik ketat di matanya. Menghidupkan tombol dengan tangan yang bersarung, dia menyentuh elektrod logam hampir sama baiknya dengan sel darah merah lebih hampir dengan kristal ais. Jarum pada voltmeternya tersentak ke tepi, mencatatkan kejatuhan voltan tajam pada permukaan-bukti kristal medan elektrik mikroskopik yang mungkin menyusun dan mengorientasikan molekul pada permukaan ais.

Pada masa Trinks kembali ke Hamburg pada tahun 2003, beliau telah merumuskan satu teori bahawa ais telah melakukan lebih daripada sekadar menumpukan bahan kimia. Permukaan ais adalah papan tanda positif dan negatif; dia membayangkan tuduhan-tuduhan itu merebut nukleobase individu dan menyusunnya seperti Pringles dalam tin, membantu mereka bergabung dengan rantai RNA. "Lapisan permukaan antara ais dan cecair sangat rumit, " katanya. "Terdapat ikatan kuat antara permukaan ais dan cecair. Ikatan tersebut penting untuk menghasilkan rantaian organik yang panjang seperti RNA. "

Pada kuliah di Hamburg pada tahun 2003, Trinks bertemu dengan ahli kimia Christof Biebricher, yang sedang mengkaji bagaimana rangkaian RNA pertama boleh dibentuk tanpa adanya enzim yang membimbing pembentukannya dalam sel hidup. Trinks mendekati Biebricher dengan teori es lautannya, tetapi kepada Biebricher, eksperimen untuk mengujinya terdengar kemas - lebih seperti resipi margarita daripada penyiasatan saintifik yang serius. "Ahli kimia, " kata Biebricher, "tidak menyukai bahan heterogen seperti es." Tetapi Trinks meyakinkannya untuk mencuba di makmalnya di Institut Max Planck untuk Kimia Biophysical di Göttingen, Jerman.

Biebricher menyegel sejumlah kecil nukleobase RNA-adenine, sitosin, guanine-dengan air laut buatan ke dalam tiub plastik saiz ibu jari dan membekukan mereka. Selepas setahun, dia mencairkan tiub dan menganalisisnya untuk rangkaian RNA.

Selama beberapa dekad, para penyelidik cuba mencuba rantai RNA untuk membentuk pelbagai keadaan tanpa menggunakan enzim; ranting terpanjang, yang mana Orgel dicapai pada tahun 1982, terdiri daripada kira-kira 40 nucleobases. Jadi apabila Biebricher menganalisis sampelnya sendiri, dia kagum melihat molekul RNA sehingga 400 panjang. Dalam yang lebih baru, eksperimen yang tidak diterbitkan dia berkata dia telah memerhatikan molekul RNA 700 pangkal panjang. Keputusan Biebricher sangat hebat yang sesetengah rakan sekerja bertanya-tanya sama ada pencemaran tidak sengaja memainkan peranan. Orgel mempertahankan kerja. "Ia hasil yang luar biasa, " katanya. "Ia begitu luar biasa bahawa semua orang mahukan bukti yang lebih baik daripada apa yang mereka akan hasil yang luar biasa. Tetapi saya fikir ia betul. "

Biebricher telah memuatkan dek agak, kerana dia tidak menaikkan rantai RNA daripada apa-apa. Sebelum dia membekukan sampelnya, dia menambahkan satu RNA template-rantai tunggal RNA yang membimbing pembentukan RNA RNA baru. Oleh kerana sehelai RNA yang baru tumbuh, ia mematuhi templat seperti satu setengah daripada ritsleting yang lain. Ini mestilah bagaimana gen pertama, yang diperbuat daripada RNA, akan menyalin diri mereka sendiri. Tetapi langkah pertama ialah pembentukan molekul RNA asal yang berfungsi sebagai templat, dan bagaimana langkah itu berlaku masih menjadi misteri.

Ais boleh membuktikan bahan penting di sini juga. Deamer dan bekas pelajarnya Pierre-Alain Monnard (kini di Makmal Kebangsaan Los Alamos di New Mexico) telah menjalankan eksperimen beku pada 0 ° F selama sebulan, tanpa bantuan templat. Dalam eksperimen yang agak ringkas, mereka telah melihat molekul RNA sehingga 30 asas panjang, sekurang-kurangnya selagi penyelidik lain telah melihat eksperimen yang sama tanpa ais.

Itulah permulaan yang baik, tetapi ia tidak menjawab soalan: Bagaimana cara anda dapatkan dari RNA kecil RNA menjadi rangkaian rantai yang lebih baik, yang boleh bertindak sebagai enzim pertama, melakukan perkara mewah seperti menyalin diri RNA enzim rangkaian RNA yang paling singkat hari ini adalah kira-kira 50 asas panjang; kebanyakannya mempunyai lebih daripada 100. Untuk bekerja dengan berkesan, lebih-lebih lagi, enzim RNA mesti dilipat dengan betul, yang memerlukan urutan asas yang tepat.

Seorang saintis muda yang bernama Alexander Vlassov mendapat jawapan yang mungkin. Dia bekerja di SomaGenics, sebuah syarikat bioteknologi di Santa Cruz, California, untuk membangunkan enzim RNA yang menyebarkan virus hepatitis C. Enzim-enzim RNAnya bertindak aneh: Mereka biasanya terdiri daripada satu segmen RNA, tetapi setiap kali dia menyejukkannya di bawah beku untuk membersihkan mereka, rantai RNA secara spontan menyertai hujungnya menjadi bulatan, seperti ular menggigit ekornya. Ketika Vlassov bekerja untuk memperbaiki masalah teknikal, dia mendapati bahawa satu lagi enzim RNA, yang disebut jepit rambut, juga bertindak pelik. Pada suhu bilik, gunting rambut bertindak seperti gunting, memotong molekul RNA yang lain menjadi kepingan. Tetapi apabila Vlassov membekukannya, ia berlari ke belakang: Ia melekatkan rantai RNA yang lain bersama-sama berakhir.

Vlassov dan rakan sekerjanya, Sergei Kazakov dan Brian Johnston, menyedari bahawa ais memacu kedua-dua enzim untuk bekerja secara terbalik. Biasanya apabila enzim memotong rantai RNA dalam dua, molekul air digunakan dalam proses itu, dan apabila dua rantai RNA disatukan, molekul air dibuang. Dengan mengeluarkan kebanyakan air cecair, ais mewujudkan keadaan yang membolehkan enzim RNA berfungsi hanya dalam satu arah, menyertai rantai RNA.

Para saintis SomaGenics bertanya-tanya sama ada tempat berais di bumi awal boleh memacu enzim primitif untuk melakukan perkara yang sama. Untuk menyiasat ini, mereka memperkenalkan mutasi rawak ke dalam RNA rambut, memendekkannya dari panjang biasa 58 asas, dan juga memotongnya menjadi semua-dalam usaha untuk menghasilkan enzim RNA yang cerdik dan tidak sempurna seperti awal Bumi enzim pertama mungkin. Enzim RNA pseudoprimit ini tidak berfungsi pada suhu bilik. Tetapi membekukan mereka dan mereka menjadi aktif, menyertai molekul RNA lain pada kadar yang perlahan tetapi boleh diukur.

Penemuan ini memberi inspirasi kepada teori bahawa enzim RNA yang pertama, sangat tidak cekap mendapat bantuan dari ais, yang mewujudkan persekitaran yang menggalakkan segmen RNA yang pendek untuk bersatu dan bertindak sebagai molekul RNA tunggal yang lebih besar. "Pembekuan menstabilkan kompleks yang terbentuk dari pelbagai kepingan RNA, " menyimpulkan Kazakov. "RNA RNA kecil boleh menjadi enzim, bukan hanya molekul 50-bas besar."

Sama juga mengatakan, enzim RNA pseudoprimitive yang dibuat Vlassov meraih dan menyertai hampir mana-mana molekul lain. Enzim pada Bumi awal mungkin telah dilakukan dengan sama, menyatukan segmen rawak 5 atau 10 pangkalan RNA untuk membentuk pelbagai urutan.

Semua proses ini akan berlaku dalam kantung mikroskopik cecair dalam ais. "Anda mempunyai berbilion bilion dan kemungkinan berlainan, " kata Trinks, "kerana anda mempunyai berbilion-bilion saluran kecil ini, " masing-masing seperti tiub ujian mikroskopik yang mengandungi eksperimen RNA yang unik. Di bumi muda, kantung cecair boleh berkembang menjadi rangkaian saluran yang bercampur-campur dengan kandungannya semasa kitaran beku, seperti perubahan suhu siang hari pada musim panas. Pada musim sejuk, liang-liang cair akan berkontrak dan menjadi terpencil sekali lagi, kembali ke eksperimen masing-masing. Dengan semua pencampuran, sesuatu yang istimewa akhirnya mungkin terbentuk: molekul RNA yang membuat salinannya sendiri. Dan apabila bumi menghangatkan, molekul-molekul ini mungkin telah menemui sebuah rumah di laut yang baru dicairkan atau kolam, di mana sesuatu yang lebih kompleks mungkin muncul-seperti membran seperti sel. "Anda mempunyai sesuatu yang membiak sendiri, dan anda mempunyai variasi yang diwarisi, " kata Antonio Lazcano, penyelidik biologi dan profesor di Universiti Autonomi Nasional Mexico, di Mexico City. "Di sana anda mempunyai permulaan evolusi Darwin. Saya bersedia memanggilnya. "

Tiada siapa yang boleh tahu jika ini adalah bagaimana kehidupan bermula. Teori-teori lain menegaskan bahawa permukaan mineral menganjurkan molekul utama atau sumber-sumber gunung api yang disintesis asid amino. Teori-teori ini tidak perlu saling eksklusif. Glasier di Bumi awal boleh merosakkan debu mineral; gunung berapi boleh menyapu abu ke ais laut berdekatan. Es primer "mesti penuh dengan kekotoran, " Lazcano berkata, "dan kekotoran itu mesti mempunyai kesan pemangkin, meningkatkan sintesis atau pemusnahan beberapa sebatian."

Tidak lama selepas Miller menamatkan percubaan selama 25 tahun, dia mengalami stroke yang menamatkan kerjayanya. Makmalnya, dengan 40 tahun sampel, telah dikosongkan pada tahun 2002 untuk membuat jalan untuk pengubahsuaian bangunan. Eksperimen yang telah berjalan selama bertahun-tahun atau beberapa dekad telah dibuang tanpa dianalisis. Sebagai Bada menyelamatkan beberapa barangan dari pembeku pembimbingnya, kakitangan keselamatan berdiri di dalam pakaian hazmat, yang dihantar oleh pegawai universiti berkenaan dengan khabar angin sianida toksik. Sebarang sampel yang tidak dapat dikenal pasti dibakar. Miller hadir selama beberapa jam dari pengalaman susah payah ini, bergelut untuk mencari kata-kata untuk mengenal pasti botol-botol yang dia kenal dengan baik.

Miller meninggal dunia pada 20 Mei 2007, tetapi teori provokasi beliau membantu memupuk kehidupan. Dalam sentuhan terkini, idea-idea Miller mempengaruhi bukan hanya teori tentang asal hidup di Bumi tetapi juga penyiasatan tentang potensi kehidupan di mana-mana di dalam sistem solar. Malah, ia adalah perbualan makan malam dengan Bada mengenai bulan Europa Jupiter yang mendorong Miller membuka semula sampelnya yang berusia 25 tahun pada tahun 1997. Walaupun kebanyakan ahli sains menumpukan kepada kemungkinan hidup di lautan Europa, Dia dan Bada telah membicarakan apa yang biokimia mungkin terjadi di lapisan es yang tebal 10 batu di atas lautan. Spekulasi-spekulasi tersebut lebih relevan dari sebelumnya, dengan penemuan geyser baru-baru ini pada bulan Enceladus Saturnus dan molekul organik rumit di Titan, bulan Saturnus lagi. Kajian terbaru menunjukkan bahawa Marikh juga mempunyai banyak ais yang dikebumikan, terutamanya di kutubnya.

Jika kehidupan timbul di salah satu daripada zon beku ini, ia mungkin masih wujud di sana. Walaupun kehidupan seperti yang kita tahu memerlukan air cecair, ada tempat di mana hidup bertahan jauh di bawah beku. Dalam urat mikroskopik yang menyerap ais Artik, sebagai contoh, kepekatan garam yang tinggi dapat mengekalkan kesan air dalam keadaan cair hingga -65 ° F. Bakteria dan diatom mendiami urat cecair tersebut, dan Hajo Eicken, ahli glasiologi di University of Alaska di Fairbanks, mengesyaki bahawa habitat serupa boleh wujud di lapisan bawah, lebih panas di Eropah, dan juga di bulan-bulan lain. "Terdapat berpuluh-puluh meter ais berpotensi, jika tidak mungkin beberapa kilometer, itu mungkin boleh dihuni, " kata Eicken.

Air cecair dan kehidupan berlaku di tempat-tempat sejuk lain juga. Filem air cecair kekal jauh di bawah pembekuan, seperti lapisan pemeluwapan, pada permukaan beberapa mineral. Di bawah beberapa keadaan, filem-filem ini mungkin kekal cecair hingga -90 ° F. Bakteria di bawah filem-filem air cecair hanya beberapa molekul yang tebal telah didapati berpaut kepada bijirin mikroskopik dalam teras ais dari Greenland. Perlahan-lahan memakan zat besi dalam bijirin tunggal, bakteria ini boleh mencapai satu juta tahun sebelum meletihkan bekalan makanan mereka; pada suhu yang lebih sejuk, di mana permintaan metabolik lebih rendah, mereka mungkin bertahan beratus-ratus juta tahun.

Jika kehidupan timbul di atas ais di Bumi, maka mengapa tidak di Marikh, Europa, atau Enceladus? "Anda mesti menyimpan fikiran terbuka dalam perniagaan ini, " kata Bada. "Sekiranya saya akan membuat taruhan tentang apa yang akan kita dapati jika kita menemui kehidupan di tempat lain di alam semesta, saya akan mengesyaki ia akan menjadi lebih sejuk-disesuaikan daripada yang disesuaikan dengan panas."


Artikel Yang Menarik

Kredit: Albozagros Genetik dan sejarah Tibet sangat menarik bagi kebanyakan orang. Sejujurnya, sebab utama di sini ialah ketinggian. Dataran Tibet telah berkhidmat sebagai sebuah kubu bagi penduduk yang telah menyesuaikan diri secara biologi dan kultur kepada keadaan yang melampau. Secara semulajadi, ini bermakna terdapat genetik populasinya yang saksama di Tibet, kerana hipoksia adalah kesan sampingan hidup ketinggian yang tinggi yang memberi impak secara dramatik

Ia Bukan Haba, Ia adalah Kelembapan: Elektrik Dari Udara

Ia Bukan Haba, Ia adalah Kelembapan: Elektrik Dari Udara

Siapa yang memerlukan Encik Fusion jika anda boleh menarik tenaga langsung dari udara? Satu pasukan saintis dari University of Campinas di Brazil berusaha mencari jalan keluar dari udara dalam kelembapan yang tinggi, pergi jauh untuk menerangkan asal-usul kilat, dan menawarkan janji kuasa yang boleh diperbaharui untuk San Francisco dan New England, di mana kelembapan berlimpah dan cahaya matahari, tidak begitu banyak

Dye Fluorescent untuk Tumor Kini Diuji di Orang

Dye Fluorescent untuk Tumor Kini Diuji di Orang

Racun dari salah satu spesies paling berbahaya di dunia, kalajengking kematian penjahat Israel, dapat menyelamatkan nyawa pesakit kanser. Molekul pengesan kanser yang terdapat dalam racun, apabila dipadankan dengan pewarna bercahaya, menyediakan saintis cara baru untuk melihat tumor semasa pembedahan

Evolution Ulasan The Tangled Bank:  "Radical "

Evolution Ulasan The Tangled Bank: "Radical "

Bank Tangled mendapat ulasan tiga muka dalam terbitan terbaru Evolution , jurnal utama dunia mengenai biologi evolusi. Pengulas, Judith Bronstein dan Peter Reinthal dari University of Arizona, mempunyai perkara yang sangat baik untuk dikatakan. Berikut adalah beberapa petikan yang membuatkan saya tersenyum: Setiap bab berbunyi lebih seperti naratif yang menarik atau artikel akhbar tingkat pertama daripada sebagai buku teks (secara klasik, agak kering)

Stimulasi adalah penting

Stimulasi adalah penting

Hari kedua Persidangan Biologi Pemuliharaan Persatuan. Walaupun saya suka perkara ini, saya mengakui ada masa saya duduk dalam ceramah dan mata saya berat dengan kebosanan. Ini fenomena yang sama berlaku di pejabat kongres selama taklimat panjang yang membosankan ketika kita orang-orang dipinjam dan dirangsang

California Mengumumkan Pelan Ambisi untuk Memotong Gas Rumah Kaca

California Mengumumkan Pelan Ambisi untuk Memotong Gas Rumah Kaca

Beberapa minggu selepas Senat AS gagal meluluskan satu set peraturan untuk melambatkan pemanasan global, keadaan California menunjuk jalan ke hadapan. Pengawal udara California hari ini mengumumkan pelan berani untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau yang akan mengubah cara utiliti menjana elektrik, pembuat kereta membina kereta dan pemaju membina bangunan, dan melancarkan pasaran luas negara dalam perdagangan kredit karbon